铁路配电所智能母联保护测控装置的制作方法

文档序号:13770166阅读:271来源:国知局

本发明涉及备自投装置供电技术,具体涉及铁路配电所智能母联保护测控装置。



背景技术:

智能化的保护装置用于智能变电站,这种智能化的设计满足“直采、直跳”接口要求,也支持sv过程层网络接收及goose网络跳闸模式,其模拟量采用ft3格式或iec61850-9-2点对点接入,开关量采用goose接入。保护装置在满足“可靠性、选择性、灵敏性、速动性”的基础上,利用新技术进行了一些新原理、新特性的保护性能提升工作。

对于铁路配电所智能母联保护测控装置,如图1所示,一般情况下备用电源自投的装置设母线有压定值与无压定值,按线电压整定,额定值默认为100v。如需检进线电压,可通过整定功能控制字“进线电压额定100v”实现线路额定电压调整:功能控制字投入时认为进线抽取pt额定为100v,进线有压定值与无压定值取母线有压定值与无压定值;功能控制字退出时认为进线抽取pt额定为100/v,线路有压定值与无压定值取母线有压定值与无压定值的0.577倍。

对于铁路配电所智能母联保护装置:在图1中,图中有i母线、ⅱ母线、进线一、进线二,分别有三个断路器,断路器1dl、断路器2dl、断路器3dl,对于三个断路器的控制,传统技术较为复杂,且三个断路器的操控会有干扰的问题存在。



技术实现要素:

发明目的在于提供铁路配电所智能母联保护测控装置,实现对分别操控三个断路器,且按照三个逻辑方案分别实现对断路器1dl、断路器2dl、断路器3dl的控制,且控制直接不会互相干扰。

本发明通过下述技术方案实现:

铁路配电所智能母联保护测控装置,包括:

母联线路信号采集装置:用于获得母联线路中的电压、电流、断路器状态信号,包括:i母线中的电压uab1、ubc1、uca1,ⅱ母线中的电压uab2、ubc2,进线一的电压ujx1、电流ijx1,进线二的电压ujx2、电流ijx2,断路器1dl、断路器2dl、断路器3dl的跳位信号,断路器1dl为进线一到i母线路径上的断路器,断路器2dl为进线二到ⅱ母线路径上的断路器,断路器3dl为i母线到ⅱ母线路径上的断路器。

开入信号装置:用于开入给自投装置各种开入信号。

进线二自投逻辑电路:

包括输入逻辑与门、输入逻辑或门、输入逻辑非门一、输入逻辑非门二、输入逻辑非门三、输出逻辑与门、输出逻辑或门,i母无压信号、ⅱ母无压信号、进线一无流信号、进线二自投充电信号均输入给输入逻辑与门,捡进线电压投控制字信号输入给输入逻辑非门一,输入逻辑非门一的输出信号与进线二有压信号均输入到输入逻辑或门,进线一闭锁自投开入信号输入给输入逻辑非门二,输入逻辑或门的输出信号和输入逻辑非门二的输出信号也输入给输入逻辑与门,输入逻辑与门的输出信号输入给输出逻辑或门,输出逻辑或门输出2路跳进线一动作信号,1路跳进线一动作信号、控制进线一的断路器dl1跳闸,另1路跳进线一动作信号进入输出逻辑与门,断路器1dl的跳位信号进入输出逻辑与门,进线一闭锁自投开入信号也输入给输入逻辑非门三,输入逻辑非门三的输出到输出逻辑与门,输出逻辑与门输出合进线二动作信号、控制进线二的断路器dl2闭合,其中i母无压信号依据i母线中的电压uab1、ubc1、uca1判断获得,ⅱ母无压信号依据ⅱ母线中的电压uab2、ubc2判断获得,进线二有压信号依据进线二的电压ujx2判断获得,进线一无流信号依据进线一的电流ijx1判断获得,捡进线电压投控制字信号、进线一闭锁自投开入信号作为开入信号由外部开入设置、并通过开入信号装置输入进线二自投逻辑电路,进线二自投充电信号采用进线二自投充电逻辑判定电路获得。

进线一自投逻辑电路:

包括输入逻辑与门、输入逻辑或门、输入逻辑非门一、输入逻辑非门二、输入逻辑非门三、输出逻辑与门、输出逻辑或门,i母无压信号、ⅱ母无压信号、进线二无流信号、进线一自投充电信号均输入给输入逻辑与门,捡进线电压投控制字信号输入给输入逻辑非门一,输入逻辑非门一的输出信号与进线一有压信号均输入到输入逻辑或门,进线二闭锁自投开入信号输入给输入逻辑非门二,输入逻辑或门的输出信号和输入逻辑非门二的输出信号也输入给输入逻辑与门,输入逻辑与门的输出信号输入给输出逻辑或门,输出逻辑或门输出2路跳进线二动作信号,1路跳进线二动作信号、控制进线二的断路器dl2跳闸,另1路跳进线二动作信号进入输出逻辑与门,断路器2dl的跳位信号进入输出逻辑与门,进线二闭锁自投开入信号也输入给输入逻辑非门三,输入逻辑非门三的输出到输出逻辑与门,输出逻辑与门输出合进线一动作信号、控制进线一的断路器dl1闭合,其中i母无压信号依据i母线中的电压uab1、ubc1、uca1判断获得,ⅱ母无压信号依据ⅱ母线中的电压uab2、ubc2判断获得,进线一有压信号依据进线一的电压ujx1判断获得,进线二无流信号依据进线二的电流ijx2判断获得,捡进线电压投控制字信号、进线二闭锁自投开入信号作为开入信号由外部开入设置、并通过开入信号装置输入进线一自投逻辑电路,进线一自投充电信号采用进线一自投充电逻辑判定电路获得。

备投逻辑中当母线电压任一相大于有压定值时,判为母线有压;当母线电压均小于无压定值时判为母线无压。若正常运行时,一条进线带两段母线并列运行,另一条进线作为明备用,采用进线自投。

若正常运行时,每条进线各带一段母线,两条进线互为暗备用,采用母联自投。

装置引入两段母线电压(uab1、ubc1、uca1、uab2、ubc2),用于有压、无压判别。引入两段进线电压(ujx1、ujx2)作为自投准备及动作的辅助判据,可经控制字选择是否使用。每个进线开关各引入一相电流(ijx1、ijx2),是为了防止pt三相断线后造成自投装置误投。

装置引入进线一、进线二和母联开关的位置接点(twj),用于系统运行方式判别,自投准备及自投动作。

另外,装置还分别引入了进线一闭锁自投、进线二闭锁自投2个闭锁开入用于闭锁全部自投。

对于进线二自投实际要完成的动作过程:

进线一运行,进线二备用,即1dl、3dl在合位,2dl在分位;当进线一电源因故障或其它原因被断开,进线二备用电源自动投入,且只允许动作一次。为了满足这个要求,设计了进线二自投的充电过程,只有在充电完成后才允许自投。

当充电完成后,ⅰ母、ⅱ母均无压,ujx2有压(“检进线电压投”功能控制字投入),进线一无流,延时tt1跳开1dl,确认1dl跳开后经th2延时合2dl。

如果启动跳1dl且1dl合位不消失,经延时(进线1dl动作时间)报“自投分1dl失败”,并对进线二自投放电。

如果启动合2dl且2dl跳位不消失,经延时(进线2dl动作时间)报“自投合2dl失败”。

对于进线一自投实际要完成的动作过程:

进线二运行,进线一备用,即2dl、3dl在合位,1dl在分位;当进线二电源因故障或其它原因被断开,进线一备用电源自动投入,且只允许动作一次。为了满足这个要求,设计了进线一自投的充电过程,只有在充电完成后才允许自投。

当充电完成后,ⅰ母、ⅱ母均无压,ujx1有压(“检进线电压投”控制字投入),进线二无流,延时tt2跳开2dl,确认2dl跳开后经th1延时合1dl。

如果启动跳2dl且2dl合位不消失,经延时(进线2dl动作时间)报“自投分2dl失败”,并对进线一自投放电。

如果启动合1dl且1dl跳位不消失,经延时(进线1dl动作时间)报“自投合1dl失败”。

还包括母联自投逻辑电路:包括跳进线一动作逻辑链路、跳进线二动作逻辑链路、合母联自投动作逻辑链路。

跳进线一动作逻辑链路:包括输入逻辑非门、输入逻辑与门一、输入逻辑与门二,输出逻辑或门,其中,i母无压信号、进线一无流信号、ⅱ母任意线有压信号输入到输入逻辑与门一,自投控制字信号、自投软压板信号、母联自投充电信号输入到输入逻辑与门二,进线一闭锁自投开入信号输入到输入逻辑非门,输入逻辑非门的输出信号、输入逻辑与门二的输出信号输入到输入逻辑与门一中,输入逻辑与门一的输出信号进入输出逻辑或门,输出逻辑或门输出2路跳进线一动作信号,1路跳进线一动作信号控制进线一的断路器dl1跳闸,1路跳进线一动作信号进入合母联自投动作逻辑链路。

跳进线二动作逻辑链路:包括输入逻辑非门、输入逻辑与门一、输入逻辑与门二,输出逻辑或门,其中,ⅱ母无压信号、进线二无流信号、i母任意线有压信号输入到输入逻辑与门一,自投控制字信号、自投软压板信号、母联自投充电信号输入到输入逻辑与门二,进线二闭锁自投开入信号输入到输入逻辑非门,输入逻辑非门的输出信号、输入逻辑与门二的输出信号输入到输入逻辑与门一中,输入逻辑与门一的输出信号进入输出逻辑或门,输出逻辑或门输出2路跳进线二动作信号,1路跳进线二动作信号控制进线二的断路器dl2跳闸,1路跳进线二动作信号进入合母联自投动作逻辑链路。

合母联自投动作逻辑链路:包括跳进线一逻辑与门、跳进线一逻辑非门、跳进线二逻辑与门、跳进线二逻辑非门,输出逻辑或门。

跳进线一动作信号、进线一的断路器1dl的跳位信号进入跳进线一逻辑与门,进线一闭锁自投开入信号进入跳进线一逻辑非门,跳进线一逻辑非门的输出信号进入跳进线一逻辑与门,跳进线一逻辑与门的输出信号进入输出逻辑或门。

跳进线二动作信号、进线二的断路器2dl的跳位信号进入跳进线二逻辑与门,进线二闭锁自投开入信号进入跳进线二逻辑非门,跳进线二逻辑非门的输出信号进入跳进线二逻辑与门,跳进线二逻辑与门的输出信号进入输出逻辑或门,输出逻辑或门输出合母联自投动作信号、控制断路器3dl闭合。

其中i母无压信号、i母任意一线有压依据i母线中的电压uab1、ubc1、uca1判断获得,ⅱ母无压信号ⅱ母任意一线有压依据ⅱ母线中的电压uab2、ubc2判断获得,进线一无流信号依据进线一的电流ijx1判断获得,进线二无流信号依据进线二的电流ijx2判断获得,自投控制字信号、自投软压板信号、进线二闭锁自投开入信号、进线一闭锁自投开入信号作为开入信号由外部开入设置、并通过开入信号装置输入进线一自投逻辑电路,母联自投充电信号采用母联自投充电逻辑判定电路获得。

对于母联自投逻辑电路,装置设置了两种方式的失压启动母联备自投。两条进线分别带一段母线运行,即1dl、2dl在合位,3dl在分位;当某一进线电源因故障或其它原因被断开,将母联开关自动合上。为了使备投只动作一次,设计了母联自投的充电过程,只有在充电完成后才允许自投。

其动作过程:

1.方式1——ⅰ母失压母联自投

充电完成后,ⅰ母无压、进线一无流,ⅱ母任一线有压则经延时tt1跳开1dl,确认1dl跳开后经整定延时th3合上3dl。

如果启动跳1dl且1dl合位不消失,经延时(进线1dl动作时间)报“自投分1dl失败”,同时母联自投放电。

如果启动合3dl且3dl跳位不消失,经延时(母联3dl动作时间)报“自投合3dl失败”。

2.方式2——ⅱ母失压母联自投

充电完成后,ⅱ母无压、进线二无流,ⅰ母任一线有压则经延时tt2后跳开2dl,确认2dl跳开后经整定延时th3合上3dl。

如果启动跳2dl且2dl合位不消失,经延时(进线2dl动作时间)报“自投分2dl失败”,同时母联自投放电。

如果启动合3dl且3dl跳位不消失,经延时(母联3dl动作时间)报“自投合3dl失败”。

进线二自投充电逻辑判定电路:

包括进线二自投充电判定逻辑链路、进线二自投放电判定逻辑链路,

进线二自投充电判定逻辑链路包括输入逻辑与门一、输入逻辑非门一、输入逻辑非门二、输入逻辑非门三、输入逻辑或门、输入逻辑与门二、输出逻辑或门,i母有压信号、ⅱ母有压信号进入输入逻辑与门一,断路器1dl的跳位信号进入输入逻辑非门一,断路器3dl的跳位信号进入输入逻辑非门二,捡进线电压投控制字信号进入输入逻辑非门三,输入逻辑非门三的输出信号、进线二有压信号进入输入逻辑或门,输入逻辑或门的输出信号、断路器2dl的跳位信号、输入逻辑与门一的输出信号进入输入逻辑与门二,输入逻辑与门二的输出信号连接进入输出逻辑或门,输出逻辑或门的输出信号自循环回到输出逻辑或门的输入,输出逻辑或门的输出信号与进线二自投放电判定逻辑链路并线处理后输出;

进线二自投放电判定逻辑链路包括断路器2dl的合位判断链路、检进线电压控制字信号与进线二无压信号的与逻辑判断链路、跳位异常判定链路、母线pt断线逻辑判断链路、进线一拒跳判定链路、合进线二自投动作判定链路、自投控制字退出判定链路、自投硬压板退出判定链路、自投软压板退出判定链路、进线一闭锁自投开入判定链路,采用输出逻辑或非门对2dl的跳位信号的非逻辑判断链路、检进线电压控制字信号与进线二无压信号的与逻辑判断链路、跳位异常判定链路、母线pt断线逻辑判断链路、进线一拒跳判定链路、合进线二自投动作判定链路、自投控制字退出判定链路、自投硬压板退出判定链路、自投软压板退出判定链路、进线一闭锁自投开入判定链路的输出信号进行或非逻辑判定,最终输出进线二自投充电信号。

进线二自投充电的充电条件:

a.ⅰ母、ⅱ母均有压;

b.1dl、3dl在合位,2dl在分位;

c.当“检进线电压投”功能控制字投入时,进线二有压(ujx2);

以上条件均满足,经延时15s后充电完成。

进线二自投充电的放电条件:

a.2dl在合位;

b.当“检进线电压投”功能控制字投入且进线二线路无压(ujx2),经15s延时放电;

c.1dl或2dl位置异常;

d.母线pt断线(可由功能控制字“pt异常不放电投”,选择pt异常时是否对自投放电);

e.进线一拒跳;

f.进线二自投动作;

g.自投控制字退出;

h.自投硬压板退出;

i.自投软压板退出;

j.有外部闭锁信号(进线一闭锁自投开入)。

上述任一条件满足立即放电。

进线一自投充电逻辑判定电路

包括进线一自投充电判定逻辑链路、进线一自投放电判定逻辑链路,

进线一自投充电判定逻辑链路包括输入逻辑与门一、输入逻辑非门一、输入逻辑非门二、输入逻辑非门三、输入逻辑或门、输入逻辑与门二、输出逻辑或门,i母有压信号、ⅱ母有压信号进入输入逻辑与门一,断路器2dl的跳位信号进入输入逻辑非门一,断路器3dl的跳位信号进入输入逻辑非门二,捡进线电压投控制字信号进入输入逻辑非门三,输入逻辑非门三的输出信号、进线一有压信号进入输入逻辑或门,输入逻辑或门的输出信号、断路器1dl的跳位信号、输入逻辑与门一的输出信号进入输入逻辑与门二,输入逻辑与门二的输出信号连接进入输出逻辑或门,输出逻辑或门的输出信号自循环回到输出逻辑或门的输入,输出逻辑或门的输出信号与进线一自投放电判定逻辑链路并线处理后输出;

进线一自投放电判定逻辑链路包括断路器1dl的合位判断链路、检进线电压控制字信号与进线一无压信号的与逻辑判断链路、跳位异常判定链路、母线pt断线逻辑判断链路、进线二拒跳判定链路、合进线一自投动作判定链路、自投控制字退出判定链路、自投硬压板退出判定链路、自投软压板退出判定链路、进线二闭锁自投开入判定链路,采用输出逻辑或非门对1dl的跳位信号的非逻辑判断链路、检进线电压控制字信号与进线一无压信号的与逻辑判断链路、跳位异常判定链路、母线pt断线逻辑判断链路、进线二拒跳判定链路、合进线一自投动作判定链路、自投控制字退出判定链路、自投硬压板退出判定链路、自投软压板退出判定链路、进线二闭锁自投开入判定链路的输出信号进行或非逻辑判定,最终输出进线一自投充电信号。

对于进线一自投充电的充电条件:

a.ⅰ母、ⅱ母均有压;

b.2dl、3dl在合位,1dl在分位;

c.当“检进线电压投”控制字投入时,进线一有压;

以上条件均满足,经15秒后充电完成。

对于进线一自投充电放电条件:

a.1dl在合位;

b.当“检进线电压投”控制字投入且进线一线路无压(ujx1),经15s延时放电;

c.有外部闭锁信号(进线二闭锁自投开入);

d.1dl或2dl位置异常;

e.母线pt断线(可由功能控制字“pt异常不放电投”选择pt异常时是否对自投放电);

f.进线二拒跳;

g.进线一自投动作;

h.自投控制字退出;

i.自投硬压板退出;

j.自投软压板退出。

上述任一条件满足立即放电。

母联自投充电逻辑判定电路包括母联自投充电判定逻辑链路、母联自投放电判定逻辑链路,

母联自投充电判定逻辑链路包括输入逻辑与门一、输入逻辑非门一、输入逻辑非门二、输入逻辑与门二、输出逻辑或门,i母有压信号、ⅱ母有压信号进入输入逻辑与门一,断路器1dl的跳位信号进入输入逻辑非门一,断路器2dl的跳位信号进入输入逻辑非门二,输入逻辑与门一的输出信号、输入逻辑非门一的输出信号、输入逻辑非门二的输出信号、断路器3dl的跳位信号进入输入逻辑与门二,输入逻辑与门二的输出信号进入输出逻辑或门,输出逻辑或门的输出信号自循环回到输出逻辑或门的输入,输出逻辑或门的输出信号与母联自投放电判定逻辑链路并线处理后输出;

母联自投放电判定逻辑链路包括断路器3dl的合位判断链路、ⅰ、ⅱ母均无压的判断链路、跳位异常判定链路、母线pt断线逻辑判断链路、开关拒跳判定链路、合母联自投动作判定链路、自投控制字或软压板没有投入、自投硬压板退出判定链路、进线二或进线一闭锁自投开入判定链路,采用输出逻辑或非门对断路器3dl的合位判断链路、ⅰ、ⅱ母均无压的判断链路、跳位异常判定链路、母线pt断线逻辑判断链路、开关拒跳判定链路、合母联自投动作判定链路、自投控制字或软压板没有投入、自投硬压板退出判定链路、进线二或进线一闭锁自投开入判定链路的输出信号进行或非逻辑判定,最终输出母联自投充电信号。

母联自投放电的充电条件:

a.ⅰ母、ⅱ母均有压;

b.1dl、2dl合位,3dl分位;

以上条件均满足,经15秒后充电完成。

母联自投放电的放电条件:

a.3dl合位;

b.ⅰ、ⅱ母均无压,经15s延时放电;

c.有外部闭锁信号(进线二闭锁自投开入或进线一闭锁自投开入);

d.1dl或2dl位置异常;

e.母线pt断线(可由控制字“pt异常不放电投”选择pt异常时是否对自投放电);

f.进线一或进线二拒跳;

g.母联自投动作;

h.自投控制字或软压板没有投入;

i.自投硬压板退出。

上述任一条件满足立即放电。

本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:

本发明采用进线一自投控制、进行二自投控制、母联自投控制分开进行的方式处理,独立信号分算处理,达到安全高效的处理,减少信号的复杂运算。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对发明实施例的限定。在附图中:

图1为母联线路结构示意图。

图2为进线二自投逻辑判定电路示意图。

图3为进线一自投逻辑判定电路示意图。

图4为母联自投逻辑判定电路示意图。

图5为进线二自投充电逻辑判定电路。

图6为进线一自投充电逻辑判定电路。

图7为母联自投充电逻辑判定电路。

具体实施方式

为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对发明作进一步的详细说明,发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释发明,并不作为对发明的限定。

实施例1

如图1-图7所示,铁路配电所智能母联保护测控装置,包括:

母联线路信号采集装置:用于获得母联线路中的电压、电流、断路器状态信号,包括:i母线中的电压uab1、ubc1、uca1,ⅱ母线中的电压uab2、ubc2,进线一的电压ujx1、电流ijx1,进线二的电压ujx2、电流ijx2,断路器1dl、断路器2dl、断路器3dl的跳位信号,断路器1dl为进线一到i母线路径上的断路器,断路器2dl为进线二到ⅱ母线路径上的断路器,断路器3dl为i母线到ⅱ母线路径上的断路器。

开入信号装置:用于开入给自投装置各种开入信号。

进线二自投逻辑电路:

包括输入逻辑与门、输入逻辑或门、输入逻辑非门一、输入逻辑非门二、输入逻辑非门三、输出逻辑与门、输出逻辑或门,i母无压信号、ⅱ母无压信号、进线一无流信号、进线二自投充电信号均输入给输入逻辑与门,捡进线电压投控制字信号输入给输入逻辑非门一,输入逻辑非门一的输出信号与进线二有压信号均输入到输入逻辑或门,进线一闭锁自投开入信号输入给输入逻辑非门二,输入逻辑或门的输出信号和输入逻辑非门二的输出信号也输入给输入逻辑与门,输入逻辑与门的输出信号输入给输出逻辑或门,输出逻辑或门输出2路跳进线一动作信号,1路跳进线一动作信号、控制进线一的断路器dl1跳闸,另1路跳进线一动作信号进入输出逻辑与门,断路器1dl的跳位信号进入输出逻辑与门,进线一闭锁自投开入信号也输入给输入逻辑非门三,输入逻辑非门三的输出到输出逻辑与门,输出逻辑与门输出合进线二动作信号、控制进线二的断路器dl2闭合,其中i母无压信号依据i母线中的电压uab1、ubc1、uca1判断获得,ⅱ母无压信号依据ⅱ母线中的电压uab2、ubc2判断获得,进线二有压信号依据进线二的电压ujx2判断获得,进线一无流信号依据进线一的电流ijx1判断获得,捡进线电压投控制字信号、进线一闭锁自投开入信号作为开入信号由外部开入设置、并通过开入信号装置输入进线二自投逻辑电路,进线二自投充电信号采用进线二自投充电逻辑判定电路获得;

进线一自投逻辑电路:

包括输入逻辑与门、输入逻辑或门、输入逻辑非门一、输入逻辑非门二、输入逻辑非门三、输出逻辑与门、输出逻辑或门,i母无压信号、ⅱ母无压信号、进线二无流信号、进线一自投充电信号均输入给输入逻辑与门,捡进线电压投控制字信号输入给输入逻辑非门一,输入逻辑非门一的输出信号与进线一有压信号均输入到输入逻辑或门,进线二闭锁自投开入信号输入给输入逻辑非门二,输入逻辑或门的输出信号和输入逻辑非门二的输出信号也输入给输入逻辑与门,输入逻辑与门的输出信号输入给输出逻辑或门,输出逻辑或门输出2路跳进线二动作信号,1路跳进线二动作信号、控制进线二的断路器dl2跳闸,另1路跳进线二动作信号进入输出逻辑与门,断路器2dl的跳位信号进入输出逻辑与门,进线二闭锁自投开入信号也输入给输入逻辑非门三,输入逻辑非门三的输出到输出逻辑与门,输出逻辑与门输出合进线一动作信号、控制进线一的断路器dl1闭合,其中i母无压信号依据i母线中的电压uab1、ubc1、uca1判断获得,ⅱ母无压信号依据ⅱ母线中的电压uab2、ubc2判断获得,进线一有压信号依据进线一的电压ujx1判断获得,进线二无流信号依据进线二的电流ijx2判断获得,捡进线电压投控制字信号、进线二闭锁自投开入信号作为开入信号由外部开入设置、并通过开入信号装置输入进线一自投逻辑电路,进线一自投充电信号采用进线一自投充电逻辑判定电路获得。

备投逻辑中当母线电压任一相大于有压定值时,判为母线有压;当母线电压均小于无压定值时判为母线无压。若正常运行时,一条进线带两段母线并列运行,另一条进线作为明备用,采用进线自投。

若正常运行时,每条进线各带一段母线,两条进线互为暗备用,采用母联自投。

装置引入两段母线电压(uab1、ubc1、uca1、uab2、ubc2),用于有压、无压判别。引入两段进线电压(ujx1、ujx2)作为自投准备及动作的辅助判据,可经控制字选择是否使用。每个进线开关各引入一相电流(ijx1、ijx2),是为了防止pt三相断线后造成自投装置误投。

装置引入进线一、进线二和母联开关的位置接点(twj),用于系统运行方式判别,自投准备及自投动作。

另外,装置还分别引入了进线一闭锁自投、进线二闭锁自投2个闭锁开入用于闭锁全部自投。

对于进线二自投实际要完成的动作过程:

进线一运行,进线二备用,即1dl、3dl在合位,2dl在分位;当进线一电源因故障或其它原因被断开,进线二备用电源自动投入,且只允许动作一次。为了满足这个要求,设计了进线二自投的充电过程,只有在充电完成后才允许自投。

当充电完成后,ⅰ母、ⅱ母均无压,ujx2有压(“检进线电压投”功能控制字投入),进线一无流,延时tt1跳开1dl,确认1dl跳开后经th2延时合2dl;

如果启动跳1dl且1dl合位不消失,经延时(进线1dl动作时间)报“自投分1dl失败”,并对进线二自投放电。

如果启动合2dl且2dl跳位不消失,经延时(进线2dl动作时间)报“自投合2dl失败”。

对于进线一自投实际要完成的动作过程:

进线二运行,进线一备用,即2dl、3dl在合位,1dl在分位;当进线二电源因故障或其它原因被断开,进线一备用电源自动投入,且只允许动作一次。为了满足这个要求,设计了进线一自投的充电过程,只有在充电完成后才允许自投。

当充电完成后,ⅰ母、ⅱ母均无压,ujx1有压(“检进线电压投”控制字投入),进线二无流,延时tt2跳开2dl,确认2dl跳开后经th1延时合1dl;

如果启动跳2dl且2dl合位不消失,经延时(进线2dl动作时间)报“自投分2dl失败”,并对进线一自投放电。

如果启动合1dl且1dl跳位不消失,经延时(进线1dl动作时间)报“自投合1dl失败”。

还包括母联自投逻辑电路:包括跳进线一动作逻辑链路、跳进线二动作逻辑链路、合母联自投动作逻辑链路,

跳进线一动作逻辑链路:包括输入逻辑非门、输入逻辑与门一、输入逻辑与门二,输出逻辑或门,其中,i母无压信号、进线一无流信号、ⅱ母任意线有压信号输入到输入逻辑与门一,自投控制字信号、自投软压板信号、母联自投充电信号输入到输入逻辑与门二,进线一闭锁自投开入信号输入到输入逻辑非门,输入逻辑非门的输出信号、输入逻辑与门二的输出信号输入到输入逻辑与门一中,输入逻辑与门一的输出信号进入输出逻辑或门,输出逻辑或门输出2路跳进线一动作信号,1路跳进线一动作信号控制进线一的断路器dl1跳闸,1路跳进线一动作信号进入合母联自投动作逻辑链路。

跳进线二动作逻辑链路:包括输入逻辑非门、输入逻辑与门一、输入逻辑与门二,输出逻辑或门,其中,ⅱ母无压信号、进线二无流信号、i母任意线有压信号输入到输入逻辑与门一,自投控制字信号、自投软压板信号、母联自投充电信号输入到输入逻辑与门二,进线二闭锁自投开入信号输入到输入逻辑非门,输入逻辑非门的输出信号、输入逻辑与门二的输出信号输入到输入逻辑与门一中,输入逻辑与门一的输出信号进入输出逻辑或门,输出逻辑或门输出2路跳进线二动作信号,1路跳进线二动作信号控制进线二的断路器dl2跳闸,1路跳进线二动作信号进入合母联自投动作逻辑链路。

合母联自投动作逻辑链路:包括跳进线一逻辑与门、跳进线一逻辑非门、跳进线二逻辑与门、跳进线二逻辑非门,输出逻辑或门。

跳进线一动作信号、进线一的断路器1dl的跳位信号进入跳进线一逻辑与门,进线一闭锁自投开入信号进入跳进线一逻辑非门,跳进线一逻辑非门的输出信号进入跳进线一逻辑与门,跳进线一逻辑与门的输出信号进入输出逻辑或门。

跳进线二动作信号、进线二的断路器2dl的跳位信号进入跳进线二逻辑与门,进线二闭锁自投开入信号进入跳进线二逻辑非门,跳进线二逻辑非门的输出信号进入跳进线二逻辑与门,跳进线二逻辑与门的输出信号进入输出逻辑或门,输出逻辑或门输出合母联自投动作信号、控制断路器3dl闭合。

其中i母无压信号、i母任意一线有压依据i母线中的电压uab1、ubc1、uca1判断获得,ⅱ母无压信号ⅱ母任意一线有压依据ⅱ母线中的电压uab2、ubc2判断获得,进线一无流信号依据进线一的电流ijx1判断获得,进线二无流信号依据进线二的电流ijx2判断获得,自投控制字信号、自投软压板信号、进线二闭锁自投开入信号、进线一闭锁自投开入信号作为开入信号由外部开入设置、并通过开入信号装置输入进线一自投逻辑电路,母联自投充电信号采用母联自投充电逻辑判定电路获得。

对于母联自投逻辑电路,装置设置了两种方式的失压启动母联备自投。两条进线分别带一段母线运行,即1dl、2dl在合位,3dl在分位;当某一进线电源因故障或其它原因被断开,将母联开关自动合上。为了使备投只动作一次,设计了母联自投的充电过程,只有在充电完成后才允许自投。

其动作过程:

1.方式1——ⅰ母失压母联自投

充电完成后,ⅰ母无压、进线一无流,ⅱ母任一线有压则经延时tt1跳开1dl,确认1dl跳开后经整定延时th3合上3dl。

如果启动跳1dl且1dl合位不消失,经延时(进线1dl动作时间)报“自投分1dl失败”,同时母联自投放电。

如果启动合3dl且3dl跳位不消失,经延时(母联3dl动作时间)报“自投合3dl失败”。

2.方式2——ⅱ母失压母联自投

充电完成后,ⅱ母无压、进线二无流,ⅰ母任一线有压则经延时tt2后跳开2dl,确认2dl跳开后经整定延时th3合上3dl。

如果启动跳2dl且2dl合位不消失,经延时(进线2dl动作时间)报“自投分2dl失败”,同时母联自投放电。

如果启动合3dl且3dl跳位不消失,经延时(母联3dl动作时间)报“自投合3dl失败”。

进线二自投充电逻辑判定电路:

包括进线二自投充电判定逻辑链路、进线二自投放电判定逻辑链路。

进线二自投充电判定逻辑链路包括输入逻辑与门一、输入逻辑非门一、输入逻辑非门二、输入逻辑非门三、输入逻辑或门、输入逻辑与门二、输出逻辑或门,i母有压信号、ⅱ母有压信号进入输入逻辑与门一,断路器1dl的跳位信号进入输入逻辑非门一,断路器3dl的跳位信号进入输入逻辑非门二,捡进线电压投控制字信号进入输入逻辑非门三,输入逻辑非门三的输出信号、进线二有压信号进入输入逻辑或门,输入逻辑或门的输出信号、断路器2dl的跳位信号、输入逻辑与门一的输出信号进入输入逻辑与门二,输入逻辑与门二的输出信号连接进入输出逻辑或门,输出逻辑或门的输出信号自循环回到输出逻辑或门的输入,输出逻辑或门的输出信号与进线二自投放电判定逻辑链路并线处理后输出。

进线二自投放电判定逻辑链路包括断路器2dl的合位判断链路、检进线电压控制字信号与进线二无压信号的与逻辑判断链路、跳位异常判定链路、母线pt断线逻辑判断链路、进线一拒跳判定链路、合进线二自投动作判定链路、自投控制字退出判定链路、自投硬压板退出判定链路、自投软压板退出判定链路、进线一闭锁自投开入判定链路,采用输出逻辑或非门对2dl的跳位信号的非逻辑判断链路、检进线电压控制字信号与进线二无压信号的与逻辑判断链路、跳位异常判定链路、母线pt断线逻辑判断链路、进线一拒跳判定链路、合进线二自投动作判定链路、自投控制字退出判定链路、自投硬压板退出判定链路、自投软压板退出判定链路、进线一闭锁自投开入判定链路的输出信号进行或非逻辑判定,最终输出进线二自投充电信号。

进线二自投充电的充电条件:

a.ⅰ母、ⅱ母均有压;

b.1dl、3dl在合位,2dl在分位;

c.当“检进线电压投”功能控制字投入时,进线二有压(ujx2);

以上条件均满足,经延时15s后充电完成。

进线二自投充电的放电条件:

a.2dl在合位;

b.当“检进线电压投”功能控制字投入且进线二线路无压(ujx2),经15s延时放电;

c.1dl或2dl位置异常;

d.母线pt断线(可由功能控制字“pt异常不放电投”,选择pt异常时是否对自投放电);

e.进线一拒跳;

f.进线二自投动作;

g.自投控制字退出;

h.自投硬压板退出;

i.自投软压板退出;

j.有外部闭锁信号(进线一闭锁自投开入)。

上述任一条件满足立即放电。

进线一自投充电逻辑判定电路:包括进线一自投充电判定逻辑链路、进线一自投放电判定逻辑链路。

进线一自投充电判定逻辑链路包括输入逻辑与门一、输入逻辑非门一、输入逻辑非门二、输入逻辑非门三、输入逻辑或门、输入逻辑与门二、输出逻辑或门,i母有压信号、ⅱ母有压信号进入输入逻辑与门一,断路器2dl的跳位信号进入输入逻辑非门一,断路器3dl的跳位信号进入输入逻辑非门二,捡进线电压投控制字信号进入输入逻辑非门三,输入逻辑非门三的输出信号、进线一有压信号进入输入逻辑或门,输入逻辑或门的输出信号、断路器1dl的跳位信号、输入逻辑与门一的输出信号进入输入逻辑与门二,输入逻辑与门二的输出信号连接进入输出逻辑或门,输出逻辑或门的输出信号自循环回到输出逻辑或门的输入,输出逻辑或门的输出信号与进线一自投放电判定逻辑链路并线处理后输出。

进线一自投放电判定逻辑链路包括断路器1dl的合位判断链路、检进线电压控制字信号与进线一无压信号的与逻辑判断链路、跳位异常判定链路、母线pt断线逻辑判断链路、进线二拒跳判定链路、合进线一自投动作判定链路、自投控制字退出判定链路、自投硬压板退出判定链路、自投软压板退出判定链路、进线二闭锁自投开入判定链路,采用输出逻辑或非门对1dl的跳位信号的非逻辑判断链路、检进线电压控制字信号与进线一无压信号的与逻辑判断链路、跳位异常判定链路、母线pt断线逻辑判断链路、进线二拒跳判定链路、合进线一自投动作判定链路、自投控制字退出判定链路、自投硬压板退出判定链路、自投软压板退出判定链路、进线二闭锁自投开入判定链路的输出信号进行或非逻辑判定,最终输出进线一自投充电信号。

对于进线一自投充电的充电条件:

a.ⅰ母、ⅱ母均有压;

b.2dl、3dl在合位,1dl在分位;

c.当“检进线电压投”控制字投入时,进线一有压;

以上条件均满足,经15秒后充电完成。

对于进线一自投充电放电条件:

a.1dl在合位;

b.当“检进线电压投”控制字投入且进线一线路无压(ujx1),经15s延时放电;

c.有外部闭锁信号(进线二闭锁自投开入);

d.1dl或2dl位置异常;

e.母线pt断线(可由功能控制字“pt异常不放电投”选择pt异常时是否对自投放电);

f.进线二拒跳;

g.进线一自投动作;

h.自投控制字退出;

i.自投硬压板退出;

j.自投软压板退出。

上述任一条件满足立即放电。

母联自投充电逻辑判定电路包括母联自投充电判定逻辑链路、母联自投放电判定逻辑链路,

母联自投充电判定逻辑链路包括输入逻辑与门一、输入逻辑非门一、输入逻辑非门二、输入逻辑与门二、输出逻辑或门,i母有压信号、ⅱ母有压信号进入输入逻辑与门一,断路器1dl的跳位信号进入输入逻辑非门一,断路器2dl的跳位信号进入输入逻辑非门二,输入逻辑与门一的输出信号、输入逻辑非门一的输出信号、输入逻辑非门二的输出信号、断路器3dl的跳位信号进入输入逻辑与门二,输入逻辑与门二的输出信号进入输出逻辑或门,输出逻辑或门的输出信号自循环回到输出逻辑或门的输入,输出逻辑或门的输出信号与母联自投放电判定逻辑链路并线处理后输出。

母联自投放电判定逻辑链路包括断路器3dl的合位判断链路、ⅰ、ⅱ母均无压的判断链路、跳位异常判定链路、母线pt断线逻辑判断链路、开关拒跳判定链路、合母联自投动作判定链路、自投控制字或软压板没有投入、自投硬压板退出判定链路、进线二或进线一闭锁自投开入判定链路,采用输出逻辑或非门对断路器3dl的合位判断链路、ⅰ、ⅱ母均无压的判断链路、跳位异常判定链路、母线pt断线逻辑判断链路、开关拒跳判定链路、合母联自投动作判定链路、自投控制字或软压板没有投入、自投硬压板退出判定链路、进线二或进线一闭锁自投开入判定链路的输出信号进行或非逻辑判定,最终输出母联自投充电信号。

母联自投放电的充电条件:

a.ⅰ母、ⅱ母均有压;

b.1dl、2dl合位,3dl分位;

以上条件均满足,经15秒后充电完成。

母联自投放电的放电条件:

a.3dl合位;

b.ⅰ、ⅱ母均无压,经15s延时放电;

c.有外部闭锁信号(进线二闭锁自投开入或进线一闭锁自投开入);

d.1dl或2dl位置异常;

e.母线pt断线(可由控制字“pt异常不放电投”选择pt异常时是否对自投放电);

f.进线一或进线二拒跳;

g.母联自投动作;

h.自投控制字或软压板没有投入;

i.自投硬压板退出。

上述任一条件满足立即放电。

本发明还集合“vld”可视化工具,软件可靠性高。具备离线的逻辑仿真功能,可实现事故分析“透明化”。装置采用全封闭机箱,强弱电严格分开,抗干扰能力强,硬件回路的全面自检。配置2个以太网口,支持iec61850通讯规约和tcp103规约。对时方式支持sntp对时、b码对时、gps脉冲对时。完善的事件记录功能,可存储最新80条事件记录、100条动作记录。友好的人机界面,全中文类windows菜单模式,结构清晰,使用方便。保护功能配置齐全,可通过配置工具实现保护功能的选配,满足客户的个性化需求。操作回路配置灵活,可以适应各种操作机构。

另外,这种智能化的保护装置,具有以下优势:

逻辑开发可视化:基于其开发的可视化逻辑开发环境(vld),同时采用分层、分模块的设计思想,将保护功能实现按数据处理、元件计算、保护逻辑、出口逻辑等进行划分。保护逻辑均由基本的算法、逻辑功能元件或组件组成。

事故分析透明化:通过分层、模块化、元件化的设计,装置内部实现了元件级、模块级、总线级三级监视点,可以监视装置内部任一个点的数据,发生事故后通过透明化事故分析工具,可以对故障进行快速准确的定位。装置硬件设有大容量存储芯片,可以记录一次故障全过程保护内部各元件的动作情况,达到事故波形全程回放再现。

全生命周期的状态监测:保护装置具有全面的软硬件自检及防护功能,在保护装置的运行中周期性进行cpu插件上各元器件的自检工作,实时监视电源插件的工作状态,及时将各种自检信息上送监控系统。

可靠的抗干扰措施:保护装置通过时域识别和频域分析相结合的方法能够有效的避免采集回路不正常工作产生的异常数据对保护的干扰。

以上所述的具体实施方式,对发明的目的、技术方案和有益效果进线了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为发明的具体实施方式而已,并不用于限定发明的保护范围,凡在发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在发明的保护范围之内。

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